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目的:椎间盘退变（intervertebral disc degeneration,IDD）是各类脊柱退行相关性疾病的病理基础,目前退变相关的发病机制仍未阐明,在椎间盘的研究中常以髓核细胞做为研究基础,在影响间盘退变的因素中最首要的因素为髓核细胞发生退变,从而引起相关病理机制的改变,目前越来越多的研究中发现微小RNA（micro RNAs,miRNAs）可对髓核细胞进行调控,引起相关信号通路的改变。miRNA通过靶向定位于m RNA结合点,影响其转录过程,从而调节细胞或组织在特定阶段的生长发育。本研究通过生物信息学预测髓核细胞中与IDD相关的miRNA,采用了miRNA的转染同时应用荧光素酶对基因的靶向验证,应用q PCR、western-blot等相关技术寻找并验证相关微小RNA靶向引起髓核细胞内化学成分的变化,通过人体椎间盘实验、体外细胞实验、动物实验进一步证实miRNA在间盘退变中的作用机制,为临床提供基因的诊断、治疗的新思想以及新的理论依据,同时为椎间盘退变的预防、诊断和治疗提供新的基因药物治疗方案。研究方法:第一部分,生物信息学分析及验证,对GEO数据库下载的GSE63492、GSE19943和GSE116726三个数据集中的数据进行预处理,然后利用limma包对IDD和Helathy两组的差异表达miRNA进行分析。随后,取三组差异miRNA交叉点,从Targetscan、Mirtar和miRDB数据库中预测得到预测基因。使用GSE23130进行差异表达分析,目的是对预测基因结果进行验证。对关键miRNA进行验证,取IDD患者及无椎间盘退变患者的间盘组织,通过q RT-PCR检测关键miRNA的表达是否存在差异。第二部分细胞实验,为了进一步了解miRNA作用机制,我们通过细胞实验进行验证:在人髓核细胞（HUM-i Cell-s012）中加入浓度为20ug/L的TNF-α处理24h,构建椎间盘髓核细胞退变模型;通过western-blot技术分别测定实验组和对照组中凋亡相关蛋白caspase3和bax表达情况;将mimics NC、hsa-miR-623 mimics、inhibitor NC、hsa-miR-623 inhibitor分别转染正常髓核细胞及用肿瘤坏死因子处理24h的髓核细胞;转染48h后,通过western blot检测collagenⅡ、aggrecan、IGFBP5等相关结果表达水平进行检测。取正常髓核细胞应用双荧光素酶报告基因实验验证miR-623对IGFBP5之间存在靶向关系;通过q RT-PCR进一步验证IGFBP5在基因和蛋白水平的表达,同时检查collagenⅡ、aggrecan的表达水平。第三部分动物实验,通过针刺法构建椎间盘退变大鼠模型,通过western-blot技术分别测定实验组和对照组中凋亡相关蛋白caspase3和Bax表达情况,分别转染hsa-miR-623 mimics、hsa-miR-623 inhibitor,通过q RT-PCR及western blot对collagenⅡ、aggrecan表达水平进行检测。结果:第一部分,通过GEO数据库得到hsa-miR-623、hsa-miR-508-5p作为关键miRNA,在Targetscan、Mirtar和miRDB数据库中预测得到由关键miRNA共同调控的8个基因即为预测基因,通过GSE23130确定IGFBP5为本研究的目的基因。退变的间盘组织中miR-623表达升高。第二部分,NCBI网站预测出IGFBP5与miR-623有结合位点,且IGFBP5的m RNA及蛋白水平在IDD模型髓核细胞中表达下降,同miR-623呈现反相关。退变组髓核细胞caspase3和Bax表达升高;荧光素酶实验研究中发现,与mimics的阴性对照组相比,miR-623 mimics对野生IGFBP5 3’-UTR的荧光素酶活性明显降低,对其突变组的荧光活性无明显改变;髓核细胞中转染mimics NC、hsa-miR-623mimics、inhibitor NC、hsa-miR-623 inhibitor,与转染空载组对比,转染hsa-miR-623mimics会导致collagenⅡ、aggrecan、IGFBP5表达降低,髓核细胞活性下降;转染hsa-miR-623 inhibitor会导致collagenⅡ、aggrecan、IGFBP5表达升高。第三部分,大鼠建模成功后,检查退变组中凋亡相关蛋白caspase3和Bax表达升高;在退变组中转染了hsa-miR-623 inhibitor的大鼠相对于空白对照,结果显示aggrecan、collagenⅡ的表达水平有所上调,且相对于正常组大鼠改变更为明显。结论:miR-623在退变的髓核中呈高表达;miR-623可通过靶向IGFBP5影响髓核细胞退变。